1、项目七交流异步电动机的检测与维修7.1项目说明项目说明7.2基础知识基础知识7.3项目实训内容项目实训内容 7.1 项项 目目 说说 明明 本项目介绍了异步电动机的分类与型号，要求学生能根据生产实际情况合理选择电动机的类型及相关型号；学习异步电动机的通用测试项目及测试方法；掌握异步电动机常见故障的分析与检修方法；学习拆装电动机的顺序及方法；掌握电动机定子绕组的重绕工艺，学习三相异步电动机定子绕组重绕后的检测与试验。知识培养目标(1)了解异步电动机的分类与型号。(2)掌握三相异步电动机的选型。(3)掌握三相异步电动机的通用测试项目及方法。(4)掌握三相异步电动机常见故障的分析与检修方法。(5)掌
2、握三相异步电动机的绕组分布规律。(6)掌握三相异步电动机定子绕组重绕后的检测与试验。能力培养目标(1)掌握三相异步电动机的通用测试方法。(2)学习三相异步电动机定子绕组的重绕工艺。(3)掌握异步电动机的拆装。(4)掌握单相异步电动机的维修方法。(5)培养分析问题与解决问题的能力。(6)培养团队协作能力。7.2 基基 础础 知知 识识7.2.1 异步电动机的分类与型号异步电动机的分类与型号1异步电动机的分类异步电动机在工农业生产及各种机械负载中被广泛应用，按照其不同的特征分类如下。(1)按照转子结构形式分类，可分为笼式异步电动机和绕线式异步电动机。防护式电动机：能防止水滴、尘土、铁屑或其他物体从
3、上方或斜上方落入电动机内部，适用于较清洁的场合。封闭式电动机：能防止水滴、尘土、铁屑或其他物体从任意方向侵入电动机内(但不密封)，适用于灰沙较多的场所，如拖动碾米机、球磨机及纺织机械等。开启式电动机：电动机除必要的支撑结构外，转动部分及绕组没有专门的防护，与外界空气直接接触，散热性能较好。(3)按机座号(J2和J02系列)分类，可分为：小型电动机1号机座到9号机座，容量(0.6125)kW。中型电动机11号机座到15号机座(10号不采用)，容量(1001250)kW。大型电动机15号机座以上，容量约1250 kW以上。Y系列异步电动机是用铁芯中心高来表示机座号的，其机座号分别为：S表示短机座，
4、M表示中机座，L表示长机座。(4)按相数分类，可分为三相电动机和单相电动机。单相异步电动机一般为1 kW以下的小功率电动机，分为单相电阻启动、单相电容启动、单相电容运转、单相电容启动与电容运行和单相罩极式等。此类电动机广泛应用于工农业生产和居民日常生活的各个领域，尤其是在电动工具、医疗器械、家用电器等方面。(5)按通风冷却方式分类，可分为自冷式、自扇风冷式、他扇风冷式、管道通风式四种。(6)按安装结构形式分类，可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘四种。(7)按绝缘等级分类，可分为E级、B级、F级、H级。(8)按工作定额分类，可分为连续、断续、短时三种。2异步电动机的型号异步电动机的型号表示及其涵义
5、如图7-1所示。铁芯中心高度越大，电动机容量越大，因此三相异步电动机按容量分类与铁芯中心高度有关。中心高度在(80315)mm为小型，中心高度在(315630)mm为中型，630 mm以上为大型。在同样的中心高度下，机座长则铁芯长，相应的电动机容量也较大。自20世纪50年代起，我国三相笼型异步电动机的产品进行了多次更新换代，使电动机的整体质量不断提高。其中J、J0系列为我国20世纪50年代生产的仿苏产品，容量为(0.6125)kW，现已少见。J2、J02系列为我国20世纪60年代自行设计的统一系列产品，采用E级绝缘，性能比J、J0系列有较大的提高，目前仍在许多设备上使用。从20世纪90年代起，
6、我国又设计开发了Y2系列三相异步电动机，机座中心高为(80355)mm,功率为(0.55315)kW，是在Y系列基础上更新设计的，已达到国际同期先进水平，是取代Y系列的更新换代产品。Y2系列电动机较Y系列效率高，启动转矩大，由于采用F级绝缘(用B级考核)，故温升裕度大，且噪声低，电动机结构合理、体积小、质量轻，外形新颖美观。从20世纪90年代末期起，我国已开始实现从Y系列向Y2系列过渡。图7-2(a)、(b)所示分别为Y系列和Y2系列三相笼型异步电动机外形图。图7-2 Y、Y2系列异步电动机从节能或环保的角度出发，当前世界各国都以法律形式强制推广高效节能电动机，我国规定从2003年起，停止生产
7、热轧硅钢片，于是Y3系列三相异步电动机即是贯彻国家产业政策，用冷轧硅钢片为导磁材料，并且满足最低能效标准。在外形上，Y3系列和Y2系列相仿。7.2.2 三相异步电动机的选型三相异步电动机的选型1电源的选择在三相异步电动机中，中小功率电动机大多采用三相380 V电压，但也有使用三相220 V电压的。在电源频率方面，我国自行生产的电动机采用50 Hz的频率，而世界上有些国家采用60 Hz的交流电源。虽然频率不同，但不至于烧毁电动机，不过它们的工作性能是大不一样的。2防护形式的选择(1)开启型。外壳有通风孔，借助和转轴连成一体的通风风扇使周围的空气与电动机内部的空气流通。这种形式的电动机冷却效果好，
8、适用于干燥无尘的场所。(2)防护型。机壳内部的转动部分及带电部分有必要的机械保护，以防止意外的接触。(3)封闭式。机壳严密密封，靠自身或外部的风扇进行冷却，外壳带有散热片。适用于潮湿、多尘或含酸性气体的场合。(4)防爆式。电动机外壳能阻止电动机内部的气体爆炸传递到电动机外部，从而引起外部燃烧气体的爆炸。3功率的选择选用电动机的功率要满足所带负载的要求。一般电动机的额定功率要比负载的功率大一些，以留有一定余量，但也不宜大太多，否则既浪费设备容量，又降低了电动机的功率因数和效率。对于短时运行的工作场合，如果选用连续工作型电动机，由于电动机允许短时过载，因此所选电动机的额定功率可以略小一些。4转速的
9、选择应根据生产机械设备的要求来选择电动机的额定转速，但转速也不宜选择过低(一般不低于500 r/min)，否则会提高设备成本。如果电动机转速和机械转速不一样，可以用皮带轮或齿轮等变速装置变速。在负载转速要求不严格的情况下，尽量选用四极电动机。因为在相同容量下，二极电动机启动电流大、启动转矩小且机械磨损大，而多极电动机则体积大、造价高、空载损耗大，所以都不太合适。7.2.3 电动机的安装原则和接地装置电动机的安装原则和接地装置1电动机的安装原则若电动机的安装场所选择得不好，不但会使电动机的寿命大大缩短，还会引起故障，损坏周围的设备，甚至危及操作人员的生命安全，因此，电动机的安装应遵循如下原则：(
10、1)有大量尘埃、爆炸性或腐蚀性气体、环境温度40以上以及在水中作业等场所，应该选择具有合适防护形式的电动机。(2)在一般场所安装电动机，要注意防潮。在不得已的情况下要抬高基础，或安装换气扇去潮。(3)通风条件要良好。环境温度过高会降低电动机的效率，甚至使电动机过热烧毁。(4)灰尘少。灰尘会附着在电动机的线圈上，使电动机绝缘电阻降低、冷却效果恶化。(5)安装地点要便于对电动机进行维护和检查。2电动机的接地装置电动机的绝缘如果损坏，运行中机壳就会带电，一旦机壳带电而电动机又没有良好的接地装置，当操作人员接触到机壳时，就会发生触电事故，因此电动机的安装、使用一定要有接地保护。在电源中性点直接接地系统
11、，应采用保护接中性线，在电动机密集地区应将中性线重复接地；在电源中性点不接地系统，应采用保护接地。7.2.4 三相异步电动机种类和形式的选择三相异步电动机种类和形式的选择1电动机种类的选择三相异步电动机有鼠笼式和绕线式两种。鼠笼式异步电动机结构简单、坚固耐用、价格低廉、维护方便；缺点是启动性能差、功率因数较低、调速困难。绕线式电动机启动性能较好，但价格较贵，维护工作量较多，其他性能与鼠笼式无太大差异。2电动机结构形式的选择根据生产机械设备的工作环境，对于所选用的电动机的结构形式应有所要求。异步电动机有开启式、防护式、封闭式和防爆式四种结构形式。在构造上，开启式无特殊防护装置适用于干燥无灰尘的场
12、所；防护式的机壳或端盖下面有通风罩，可防止铁屑等杂物掉入；封闭式的外壳严密封闭，可用于灰尘多、潮湿或含有酸性气体的场所；防爆式电动机整体严密封闭，适用于有爆炸性气体的场所。3电动机电压和转速的选择异步电动机的额定电压有380 V、3000 V、6000 V几种，其后两种为大功率异步电动机采用。电压等级的选择应根据电动机类型、功率和使用场所的电源电压来决定。电动机额定转速的选择应根据生产机械设备的要求来确定，但是对于一些低速运转的生产机械设备，可考虑选用额定转速较高的电动机(例如同步转速为1500 r/min)，再配以减速器。7.2.5 三相异步电动机的通用测试三相异步电动机的通用测试1机械部分
13、的检查将三相异步电动的外壳清扫干净，看电动机的端盖、轴承盖、风扇等安装是否合乎要求，紧固部分是否牢固可靠，转动部分应轻便灵活，转动时应没有摩擦声和异常声响。2直流电阻测量将三相定子绕组出线端的连接点拆开，用万用表电阻挡测量定子三相绕组的通断情况，以判断三相定子绕组有无断路现象。若三相绕组正常，则测出的电阻值应基本一致，按万用表测得的电阻为参考值，用单臂电桥精确测量三相定子绕组的直流电阻值，记录于表7-1中。3用兆欧表测量定子三相绕组的对地绝缘电阻和相间绝缘电阻在测量各相绕组对地绝缘电阻时，可将兆欧表的接线柱“L”接被测相绕组一端，接线柱“E”接电动机机座上没有油漆的部位。而在进行相间绝缘电阻测
14、量时则应将兆欧表的接线柱“L”及“E”分别接在不同的两相绕组出线端上，测出的绝缘电阻值即为相间绝缘电阻，将测量值分别记录于表7-2中。4三相定子绕组首、末端的判别将三相定子绕组的6个出线端暂定标记为U1、U2、V1、V2、W1、W2，然后按图7-3(a)所示把其中任意两相绕组串联(图中为U相及V相)后再与交流电压表连接，第3相绕组(图中为W相)通过单相自耦调压器输入一个低压交流电(约36 V)通电后，若电压表有读数，则说明连接在一起的两个端点一个为首端，另一个为末端。若电压表无读数，则说明连接在一起的两个端点同为首端或同为末端，如图7-3(b)所示。图7-3 用低压交流法检查绕组首、末端 5空
15、载电流的测量在上述2、3、4项检查试验以后，则可确定电动机三相绕组基本正常，此时可先恢复三相绕组出线端的接线(Y联结或联结)，随后按图7-4接线，将三相交流电源加在三相交流电动机上。在通电前还需用手转动转子，看电动机转动是否灵活。图7-4 电动机直接启动电路 通电时应注意人不要站在电动机的两侧，操作人员应站在电源控制开关旁边，若发现异常，应立即切断电源；通电一段时间观察电动机运转情况，如转速是否正常，是否有不正常的声音，振动是否大，是否有异味等。如果电动机运转正常，则可用钳形电流表分别测量三相的空载电流，并记录于表7-3中。6启动电流的测量将钳形电流表量程置于较大的挡位(约为电动机额定电流的7
16、10倍)，电动机静止时用钳口卡住一根电源线，通电使电动机启动。观察电动机启动瞬间的启动电流。三相异步电动机的启动电流IST A。7空载转速的测量待电动机转动正常后，用转速表测量电动机的空载转速。三相异步电动机空载转速n0=r/min。8注意事项(1)用单臂电桥进行电动机定子绕组、直流电阻测量时必须注意接线要接触良好。(2)兆欧表的接线及使用方法可参看前面章节的内容(3)三相异步电动机在通电试运行前必须注意以下几点：电动机三相定子绕组接法一定要正确。电动机三相定子绕组的相间及对地绝缘电阻均在0.5 M以上。电动机转轴转动灵活，无卡死现象。电动机控制电路完好，熔断器熔体选用正确。操作人员不要离开电
17、源开关，一旦出现异常情况，应立即切断电源开关。7.2.6 三相异步电动机常见故障的分析与检修三相异步电动机常见故障的分析与检修1三相异步电动机故障处理的顺序与方法1)外观检查三相异步电动机的故障是多种多样的，产生的原因也很复杂，检查时，一般按先外后内、先机后电、先听后检的顺序进行。先检查电动机外部是否有故障，再查电动机内部；先检查机械部分，再查电气部分；先听使用者介绍使用情况和故障情况，再动手检查。这样才能正确、迅速地找出故障。2)用仪表检测(1)测量电动机三相定子绕组直流电阻。(2)测量电动机三相定子绕组相与相间绝缘电阻及各相对地(机壳)的绝缘电阻。(3)将三相低压交流电(30%UN)通入电
18、动机三相绕组并逐步升高，如发现声音不正常、有异味或转不动时，应立即断电检查。如能正常启动，则电压加至额定电压，用钳形电流表测三相空载电流，电流大的相可能绕组有匝间短路。若三相电流基本平衡，可让电动机继续运行一段时间，随时观察电流、温升，并注意有无异声等。若通过以上检查，确认电动机内部有故障，则需进行解体，作进一步的检查。3)拆开电动机进行检查(1)检查定子绕组部分。若有烧伤，则烧伤处绕组颜色会变黑或烧焦，并有焦臭味。若烧坏一个线圈中的若干匝线圈，则是因匝间短路而引起；若烧坏几个线圈，则可能是相间绝缘或一相对铁芯绝缘损坏所致；若烧坏一相，则是三角形联结时一相电源断电所致；若三相全烧坏，则是由于长
19、期过载，或启动时转子卡住所致。(2)检查铁芯部分。查看转子、定子表面有无擦伤的痕迹。若转子表面只有一处擦伤，而定子表面全是擦伤，这大都是由于转子弯曲或转子不平衡造成的；若转子表面一周全都有擦伤的痕迹，定子表面只有一处伤痕，这是由于定子、转子不同心造成的，造成不同心的原因是机座或端盖止口变形或轴承严重磨损使转子下落；若定子、转子表面均有局部擦伤痕迹，则是由上述两种原因共同引起的。(3)检查轴承部分。查看轴承的内套、外套与轴颈和轴承室配合是否合适，同时也要检查轴承的磨损情况。(4)检查其他部分。查看风扇叶是否损坏或变形，转子端环有无裂痕或断裂，再用短路测试器检查导条有无断裂。1)绕组接地的检查与修
20、理电动机定子绕组与铁芯或机壳间因绝缘损坏而相碰，称为接地故障。出现这种故障后，会使机壳带电，引起触电事故。造成这种故障的原因有受潮、雷击、过热、机械损伤、腐蚀、绝缘老化、铁芯松动或有尖刺，以及绕组制造工艺不良等。(1)检查方法。用兆欧表检查。将兆欧表的两个出线端分别与电动机绕组和机壳相连，以120 r/min的速度摇动兆欧表手柄，如果所测绝缘值在0.5 M以上，则说明被测电动机的绝缘性良好；如果在0.5 M以下或接近零，则说明电动机绕组已受潮，或绕组绝缘很差。用校验灯检查。拆开各绕组间的连接线，用36 V校验灯与36 V的低电压串联，逐一检查各相绕组与机座的绝缘情况。若校验灯发光，则说明该绕组
21、接地；若校验灯不亮，则说明绕组绝缘良好；若校验灯微亮，则说明绕组已被击穿。(2)修理。如果接地点在槽口或槽底线圈出口处，可用绝缘材料垫入线圈的接地处，再检查故障是否已经排除，如已排除，则可在该处涂上绝缘漆。如果发生在端部明显处，则可用绝缘带包扎后涂上绝缘漆，再进行烘干处理；如果发生在槽内，则需更换绕组或用穿绕修补法进行修复。用穿绕修补法修复故障线圈的过程：先将定子绕组在烘箱内加热到(80100)，使线圈外部绝缘软化，再打出故障线圈的槽楔，将该线圈两端用剪线钳剪断，并将此线圈的上、下层从槽内一根一根地抽出。原来的槽绝缘是否更换可视实际情况而定。用原来规格的导线，量得与原线圈相当的长度(或稍长些)
22、，在槽内来回穿绕到原来的匝数，一般而言，穿到最后几匝时很困难，此时可用比导线稍粗的竹签(如结毛线所用的竹针)做引线棒进行穿绕，一直到无法再穿绕为止，比原线圈稍少几匝也可以。穿绕修补后，再进行接线和烘干、浸漆等绝缘处理。2)绕组绝缘电阻很低的检修如果用兆欧表测得的定子绕组对地绝缘电阻小于0.5 M，但又没有到零(此时若用万用表电阻挡R100或R1 k测量有一定的读数)，则说明电动机定子绕组已经严重受潮或被油污、灰尘等侵入。此时可以先将绕组表面擦抹及吹刷干净，然后放在烘箱内慢慢烘干，当烘到绝缘电阻上升到达0.5 M以上后，再给绕组浇一次绝缘漆，并重新烘干，以防回潮。3)绕组断路的检查与修理电动机定
23、子绕组内部连接线、引出线等断开或接头松脱所造成的故障称为绕组断路故障，这类故障大多发生在绕组端部的槽口处，检查时可先查看各绕组的连接线处和引出头处有无烧损、焊点松脱和熔化等现象。(1)检查方法。用万用表检查。将万用表置于R1或R10挡上，分别测量三相绕组的直流电阻值。对于单线绕制的定子绕组而言，当电阻值为无穷大或接近该值时，说明该相绕组断路。如无法判定断路点时，可将该相绕组中间一半的连接点处剖开绝缘，进行分段测试，如此逐步缩小故障范围，最后找出故障点。用电桥检查。如电动机功率稍大，其定子绕组由多路并绕而成，当其中一路发生断路故障时，用万用表和校验灯则难以判断，此时需用电桥分别测量各相绕组的直流
24、电阻，断路相绕组的直流电阻明显大于其他相的直流电阻。再参照上面的办法逐步缩小故障范围，最后找出故障点。用伏安法检查对多路并绕的电动机，如果手头没有电桥的话，则可用下面的方法：分别给每相绕组加上一个数值很小的直流电压U，再测量流过该绕组中的电流I，则该绕组的直流电阻R=U/I。对故障相而言，其电阻R较正常相为大，故在相同的电压U作用下，流过直流电流表的电流较小，因此只需从电流表的读数中即可判断出读数小的相为故障相。(2)修理。对于引出线或接线头扭断、脱焊等引起的断路故障，在找到故障点后只需重焊和包扎即可；如果断路发生在槽口处或槽内难以焊接时，则可用穿绕修补法更换个别线圈；如故障严重难以修补时，则
25、需重新绕线。4)绕组短路的检查与修理(1)绕组短路的原因。主要是由于电源电压过高、电动机拖动的负载过重、电动机使用过久或受潮、受污等原因造成定子绕组绝缘老化与损坏，从而产生绕组短路故障。(2)绕组短路的检查。直观检查，用眼观察线圈外部绝缘有无变色或烧焦，或用鼻闻有无焦臭气味，如果有，则说明该线圈可能短路。用兆欧表(或万用表的电阻挡)检查相间短路，拆开三相定子绕组接线盒中的连接片，分别测量任意两相绕组之间的绝缘电阻，若绝缘电阻阻值为零或很小，说明该两相绕组相间短路。用直流电阻法检查匝间短路，用电桥(或万用表低倍率电阻挡)分别测量各个绕组的直流电阻，阻值较小的一相可能有匝间短路。用短路测试器(短路
26、侦察器)检查绕组匝间短路，用测直流电阻的方法来判断绕组是否有匝间短路，有时准确度不很高，可能会出现误判断，而且也不容易判断到底是哪个线圈有匝间短路。短路测试器实际上是一个特殊的开口变压 器，即其铁芯不是自成闭合回路，而是为U形，如图7-5所示。铁芯也用硅钢片叠成，励磁绕组与变压器一次绕组一样，由漆包线绕再经过绝缘处理后套装在铁芯上，匝数为1000多匝，用直径约0.2 mm的漆包线绕制，接36 V低压交流电。图7-5 短路侦察器铁芯开口处的形状应能与被测绕组所在的铁芯有较紧密的配合，空隙不宜过大。测试时，将短路测试器励磁绕组接36 V(或稍高于36 V)交流电压，沿铁芯槽口逐槽移动，当经过短路的
27、线圈时，相当于变压器二次绕组短路，电流表读数会明显增大，从而判断出匝间短路的线圈。此时，也可用一片废锯条或一条硅钢片放在被测线圈的另一边所在的槽口处，如图7-5所示。(3)绕组短路的修理。绕组匝间短路故障，一般事先不易发现，往往是在绕组烧损后才知道，因此遇到这类故障，往往需视故障情况全部或部分更换绕组。用穿绕修补法修复部分绕组的办法前已叙述，全部更换绕组可参看后面的“三相异步电动机定子绕组的重绕”部分。5)绕组接线错误或嵌反的检查与处理绕组接线错误或嵌反的检查方法：将低压直流电源(一般在10 V以内，注意输出电流不要超过绕组的额定电流)逐步加在三相定子绕组的每一相上(如电动机定子绕组采用星形联
28、结，则将直流电源两端分别接到中性点和某相绕组的出线端；如系三角形联结则必须拆开三相绕组的联结点)，用指南针沿定子内圆周移动，如绕组接线正确，则指南针顺次经过每一极相组时，就南北交替变化，如图7-6所示。图7-6 用指南针法检查绕组接错或接反3转子绕组故障的排除1)笼型转子故障的检查与排除笼型转子的常见故障是断条，断条后的电动机一般能空载运行，但当加上负载后，电动机转速将降低，甚至停转。若用钳形电流表测量三相定子绕组电流时，电流表指针会往返摆动。断条的检查方法通常有以下两种：(1)用短路测试器。如图7-7所示，将短路测试器加上励磁电压后放在转子铁芯槽口上，沿转子周围逐槽移动，如导条完好，则电流表
29、指示的是正常短路电流。若测试器经过某一槽口时电流有明显下降，则表示该处导条断裂。7.2.7 三相异步电动机定子绕组的重绕三相异步电动机定子绕组的重绕1电动机三相定子绕组的拆除1)旧绕组的拆除在冷态时电动机定子绕组一般均很硬，很难拆除，必须先加热电动机，使绕组绝缘漆软化后，再进行拆除。拆除时的加热方法一般有以下三种。(1)通电加热法。将三相绕组连成闭合回路，然后用单相调压器和低压变压器给定子三相绕组加上适当的交流电压，使定子绕组发热，如图7-8所示。使用此法时注意，通过自耦调压器及降压变压器中的电流不允许超过其额定电流，以防损坏调压器或变压器。待绕组受热软化后即切断电源，打出槽楔，将绕组一端剪断
30、，再用钳子、一字旋具等工具将绕组拆除。图7-8 通电加热法电路图(2)烘箱加热法。将定子铁芯及绕组一起放在烘箱中加热数小时后，使绝缘软化，再用工具拆除旧绕组。(3)火烧法。将定子铁芯和绕组立起来，中间用木柴或棉纱等填上，然后浇上柴油点火加热，将绝缘漆和槽楔一次烧尽。此法虽然快捷，但对电动机的铁芯绝缘损害较大，除非紧急情况，一般不用此法。2)清槽拆除定子绕组后，必须要清理定子铁芯槽中的绝缘材料残留物。通常用钢锯片制作成清槽锯，或将钢锯片的一端磨成锋利的刀片，将残存绝缘物清除掉，并用压缩空气将槽吹干净。2三相异步电动机定子绕组的绕制1)绝缘材料的制作重绕三相异步电动机定子绕组，所用的绝缘材料一般应
31、与原电动机所用的绝缘材料相同，也可用较高一个等级的绝缘材料。国产Y系列三相异步电动机常用的槽绝缘材料见表7-4。表 7-4 Y 系列电动机常用的槽绝缘材料 Y 系列 B 0.24 mm 厚胶合在一起的聚酯薄膜玻璃漆布复合绝缘一层 Y2 系列 F(0.250.30)mm 厚聚酯薄膜与聚酰胺纤维纸复合绝缘 三相异步电动机定子绕组的绝缘有：(1)槽绝缘。定子绕组与铁芯槽之间的绝缘。槽绝缘纸伸出定子铁芯之外的长度，要根据电动机容量而定，太短则使定子绕组与定子铁芯之间的绝缘距离不够，容易造成定子绕组与铁芯短路；太长则在绕组端部整形时槽绝缘容易裂开，通常可按原电动机槽绝缘纸尺寸裁剪。槽绝缘纸宽度的确定可按
32、实际铁芯槽的形状而定，其高出铁芯槽的部分一般约为10 mm，太宽浪费绝缘材料，太窄又包不住线圈，并且造成线圈嵌放困难。(2)端部绝缘。端部绝缘是垫在绕组两端作为相与相之间的绝缘材料。质地与槽绝缘相同，可在嵌好若干个线圈后，按线圈组端部的实际尺寸裁剪，形状略小于半圆形。(3)槽楔制作。槽楔安插在定子铁芯槽口处作为定子绕组嵌放完毕后封槽口之用，槽楔一般用桐油泡过的竹板加工而成。如原槽楔可用，则可继续使用；如需换新，则可在个别电动机进行修理时，用干燥的竹片制作。槽楔截面为等腰梯形，长度与槽绝缘材料大体相等。2)线圈的制作(1)绕线模的制作。线圈尺寸的大小对嵌线质量及电机性能好坏有着密切的关系，而线圈
33、尺寸的大小完全是由绕线模的尺寸来决定的。因此，绕线模的尺寸要做得准确，通常是从拆下的完整旧绕组中取出其中的一匝，参考其形状及周长，制作绕线模，并先绕制好一个线圈试嵌。目前常用的绕线模主要有固定式绕线模和可调式绕线模两类，在一般小型修理部门仍以使用固定式绕线模居多。固定式绕线模如图7-9所示。它一般用木材制成，由模芯和隔板组成，导线绕放在模芯上，隔板起挡住导线不脱离模芯的作用。图7-9 固定式绕线模可调绕线模如图7-10所示。由于电动机规格型号很多，因此各种电动机的绕线模尺寸都不同，在稍大的电机修理部门则可采用可调绕线模，也称万用绕线模。图7-10 万用绕线模(2)线圈的制作。小型三相异步电动机
34、定子绕组的各组线圈通常都用高强度漆包圆铜线在绕线机上用绕线模绕制，通常是按极相组绕制，最后再进行连接。对于功率小的三相异步电动机，由于三定子绕组尺寸较小，线径也较细，故可在手摇式绕线机上绕制，如图7-11所示。其绕制过程与变压器线圈的绕制相仿。图7-11 线圈绕制示意图(3)嵌线。嵌线的方法及步骤如表7-5所示。表 7-5 三相交流异步电动机的嵌线方法及步骤 项目 图 示 操作步骤及要点 当使用 DMD+M 时，先将 M(6020 聚酯薄膜)两端折包在 DMD(聚酯纤维无纺布)上，然后沿纵向折起，用手捏住上口插入槽中。要使两端露出槽口的长度相等 安放层间绝缘方法：用手将层间绝缘捏成向下弯曲的瓦
35、片状，并慢慢地逐次推入，使其插入槽中并置于下层线上，绝缘要盖住下层线 绝缘的安放 安放盖条：安放盖条的操作方法与安放层间绝缘完全相同。同时要求将其插入槽绝缘内并将导线包住 (4)注意事项。在嵌线时要注意各个线圈嵌放的先后次序并不是按槽号1、2、3、4的排列次序进行嵌线，它的嵌放次序与绕组的结构形式有关，同心绕组、链式绕组、交叉式绕组的嵌放次序都不同，往往开始嵌放的几个线圈首先只能将一个边嵌入槽内，而另一个边要留空(通称吊把线圈)，需等绝大部分线圈嵌放完后，最后再将这几个线圈留空的一边嵌入槽内。(5)接线及测试。将各线圈组的引出线头按绕组展开图连接成一相绕组，三相绕组都连接完成后有U1、U2、V
36、1、V2、W1、W2共6个出线端，并作好标记。三相定子绕组重绕结束后，还必须对重绕的质量进行一次初测，包括三相绕组的直流电阻值的测定、三相绕组相间绝缘电阻及各相绕组对机壳绝缘电阻的测定。(6)浸漆与烘干。三相异步电动机定子绕组浸漆处理的目的是提高绕组的绝缘强度、耐热性、耐潮性及散热能力，同时也是为了增加绕组的机械强度和耐腐蚀能力。常用的E级和B级绝缘为1031牌号的酚醛醇酸漆及1032牌号的三聚氰胺醇酸漆，常用的F级和H级绝缘为1053牌号的有机硅浸渍漆。预烘。电动机定子绕组在浸漆前应先预烘，预烘的目的是使绕组加热以驱除分布在绕组内的潮气和低温分子挥发物，以便于使绕组被绝缘漆浸透。预烘温度可按
37、绝缘材料允许的最高温度来确定，一般稍低于该温度。预烘温度应逐步上升，升温速度约(2030)/h，一般预烘8 h左右。预烘时要定时测量绕组的绝缘电阻，当绝缘电阻稳定时，预烘结束。浸漆。电动机预烘后，待温度降到(6070)，即可开始浸漆(注意：浸漆前温度太高或太低都会影响浸漆质量)。定子绕组的浸漆方法通常有沉浸法和浇漆法两种。选用哪种方法应视修理单位的现有条件、电动机体积的大小及质量要求而定。a.沉浸法是将电动机定子绕组全部浸于绝缘漆内，使绝缘漆浸透到所有绝缘孔隙内，填满绕组各匝间间隙及槽内所有空隙，浸漆时间为(1015)min，到不冒气泡为止。然后把电动机垂直搁置，滴干余漆，待余漆滴干后，再用抹
38、布将铁芯、机座上的余漆揩去，并用松节油揩抹干净，特别是机座与端盖接合的止口处更应揩净。b.浇漆法是先将电动机垂直放在滴漆盘上，用储漆壶将绝缘漆(绝缘漆事先应加温到(5060)从定子绕组上端往下慢慢浇，要浇的均匀且应全部浇到，再将电动机翻转浇另一端，最好重复几次使其浇透。待余漆滴干后，将铁芯、机座抹擦干净。烘干。绕组浸漆后要进行烘干处理，烘干的目的是为了使漆中的溶剂和水分挥发，使绕组表面形成较为坚固的漆膜。烘干一般分两个阶段：第一个阶段是低温阶段，主要是使漆中的溶剂挥发，此阶段温度应控制在略高于漆内溶剂的挥发温度为宜，一般约为(7080)，时间约(24)h。此阶段温度不能过高，否则绕组表面很快形
39、成漆膜，将使内部气体无法排出。第二阶段是高温阶段，其目的是使漆固化，在绕组表面形成坚固的漆膜，温度可控制在稍低于绝缘材料与绝缘漆的最高温度(取最小的一个)，时间约(816)h。a.循环热风烘干法。这种方法主要用于批量生产的单位，循环热风干燥室工作原理示意图如图7-12所示。用电热丝加热，用鼓风机吹风，将热量均匀地吹入烘干室内，以保证均匀加热。烘干室内设有排气孔，以便于排出漆溶剂蒸汽和水蒸气，加速干燥。室内有温度控制装置，以测量和控制烘干室内的温度。图7-12 循环热风干燥室b.红外线灯泡或白炽灯泡烘干法。用红外线灯泡或白炽灯泡直接照射到电动机绕组上进行烘干，改变灯泡个数及功率，即可改变烘干温度
40、。c.电热烘箱加热烘干法。用电热烘箱时必须注意应有自动温度控制装置及测温装置。d.电流加热烘干法。将三相定子绕组串联或并联后接到可调的低压交流电源上。7.2.8 三相异步电动机定子绕组重绕后的检测与试验三相异步电动机定子绕组重绕后的检测与试验1电动机定子绕组的检测与试验耐压试验通常进行两次，如图7-13所示。即首先将U、V两相绕组接高压，W相和机座一起接中性线N，进行一次耐压试验。再将V、W两相绕组一起接高压，U相绕组和机座一起接中性线N再进行一次耐压试验。两次试验均未发生三相定子绕组击穿现象便为合格。对额定功率小于1 kW的电动机试验电压为1260 V；对功率为(13)kW的电动机为1500
41、 V；功率大于3 kW的电动机为1760 V。试验时，转动耐压试验机电压输出手柄，使试验电压由零慢慢升高到额定试验电压，持续1 min无击穿现象，再将试验电压慢慢降至零。图7-13 三相电动机耐压试验接线图2注意事项(1)测量线径必须正确，应烧去漆层，用棉纱擦净后进行，可多量几根，并对照漆包线规格最后确定导线直径。(2)裁剪绝缘材料、绕线、嵌线等工序，手必须洗净，不能有油污等，否则绝缘性能将会受影响。(3)绕线时拉力要适中，不能太紧或太松，导线在绕线模中不能交叉排列，绕线开始时，计数器必须指零，绕完第一个线圈后，最好数一下圈数是否正确。(4)嵌线要仔细，按次序进行，引出线头千万不能嵌反，不能损
42、伤漆包线的漆层，在嵌线过程中要及时测试对铁芯的绝缘电阻。(5)在垫入相间绝缘材料时，应注意绝缘材料应将两相绕组端部相碰处全部覆盖住。(6)槽楔高度不能高出铁芯内圆。(7)绕组端部不能高出铁芯外圆，不能与机座及端盖相碰。(8)不能有异物或油污等进入电动机内。(9)在进行连线焊接时，在接头处与绕组间要用纸板垫上并隔开，防止熔化的锡液滴入绕组缝隙内部。(10)注意人身及设备安全，注意节省原材料。7.2.9 异步电动机的拆装异步电动机的拆装1异步电动机的拆卸步骤及方法异步电动机的拆卸步骤及方法见表7-6。2异步电动机的安装步骤与方法异步电动机的安装步骤与方法如表7-7所示。7.2.10 单相异步电动机
43、的维修单相异步电动机的维修1单相异步电动机的分类与结构1)单相分相式电动机(1)单相电容分相式电动机。这样使两个定子绕组电流相位差可接近90，启动时能产生接近于圆形旋转磁场的气隙旋转磁场，所以启动转矩较大，启动电流较小。(2)单相电阻分相式电动机。单相电阻分相式异步电动机的启动方法是让两个绕组的电阻和电抗值不等。一般启动绕组用较细的导线绕制，使其电阻大，但其匝数少，电抗小，所以当两个绕组接到同一单相电源上时，使启动绕组电流超前主绕组电流，形成一个实际上的两相电动机，这样使气隙磁场为旋转磁场，产生启动转矩使单相异步电动机转起来。2)单相罩极式电动机单相罩极式电动机，其转子仍为笼型，定子有凸极式和
44、隐极式两种，原理完全相同。一般采用凸极式，因为其结构简单，凸极式罩极电动机的定子铁芯也是由硅钢片叠成，但做成凸出的磁极，每个极上装有集中绕组，即主绕组。极靴一边的1/3处开有小槽，用以嵌放短路环。这种短路环由铜制成，电阻很小，由于短路环罩住部分磁极，故称做罩极式电动机。由于罩极式电动机在制造时，短路环的位置就已经固定，不能再作更改，“扫动”磁通势的方向也已确定，使电动机转向不能改变，只能作单方向旋转，因此它非常适用于只需确定单方向转动的小功率轻载启动负载，如电扇及小型鼓风机等。单相异步电动机其结构也由定子和转子两部分组成，常用的单相分相式异步电动机其结构与三相异步电动机相似，转子也是普通的笼型
45、转子，定子为交流励磁绕组，所不同的是单相异步电动机的定子仅有一个单相交流绕组(集中绕组)，而不是三相分布式绕组。2单相异步电动机的故障与处理单相电容分相式交流异步电动机的故障检修，通常是先根据电动机运行时的故障现象，分析故障产生的原因，通过检查和测试，确定故障的确切部位，再进行相应的处理。单相电容交流异步电动机常见的故障现象、产生原因及处理方法见表7-8所示。3单相异步电动机的故障维修1)定子绕组断路故障的检修检查绕组断路可使用万用表欧姆挡或直流电桥测量绕组的直流电阻，有时断路故障可能是因连接线或引出线接触不良产生的，因此应先进行外部接线检查。若判定为绕组内部断路，可拆开电动机抽出转子，将定子
46、绕组端部捆扎线拆开，去掉接头的绝缘套管，再用万用表逐个检查绕组中的每个线圈，找出有断路故障的线圈。若绕组线圈断路点在绕组的端部，则可以采取加强绝缘的方法处理，若绕组断路点在定子铁芯槽内，则需要拆除有断路故障的线圈，直接更换或采用穿绕修补法修复。2)定子绕组接地故障的检修检查绕组接地可以用36 V的校验灯检验，也可以用万用表欧姆挡测量。若判断为定子绕组接地，可拆开电动机抽出转子，把定子绕组端部捆扎线拆开，去掉接头的绝缘套管，再用万用表逐个检查绕组中的每个线圈，找出有接地故障的线路。若绕组线圈接地点在绕组的端部，则可采取加强绝缘的方法处理；若线圈接地点在定子铁芯槽内，则应拆除有接地故障的线圈，然后
47、在定子铁芯槽内垫一层聚酯薄青壳纸，更换新的绕组线圈或采用穿绕修补法修复。穿绕修补法参见前面的三相电动机部分介绍。更换或修复后将接线焊好，并恢复绝缘，再检查整个绕组是否全部完好。3)定子绕组匝间短路故障的检修若绕组匝间短路处不易发现，可拆开绕组端部捆扎线，拆掉接头的绝缘套管，给定子绕组通入36 V的交流电压，用万用表的交流电压挡测量绕组中的每个线圈。如果每个线圈的电压都相等，则说明绕组各线圈没有匝间短路；如有某个线圈的电压低了，则说明该线圈有匝间短路。4)定子绕组绝缘不良故障的检修定子绕组绝缘不良可使用兆欧表测量电动机的绝缘电阻，检查前应先将工作绕组和启动绕组的公共端拆开，分别测量初、次级绕组间
48、以及初、次级绕组对外壳绝缘电阻。当绝缘电阻小于0.5 M时，说明定子绕组绝缘不良，已不能使用。若定子绕组绝缘不良是由于绕组严重受潮引起的，此时可用(100200)W的灯泡放在定子绕组中间，置于一个箱子内烘烤，或使用电烘箱烘烤，也可给绕组通以36 V以下的交流电压，使其发热以驱除潮气，直至使电动机的绝缘性能达到要求，随后进行浸漆处理。若是定子绕组的绝缘严重老化，则要拆换整个绕组。5)转子笼式绕组断条故障的检修转子笼式绕组断条主要表现为电动机启动困难，运行时转速慢，负载能力降低。如果在排除了定子绕组匝间短路故障后，电动机转速还是较低，可进一步检查转子上的笼式绕组。比较简单的检查方法是电流检查法。此
49、法不用拆开电动机，可直接对定子绕组施加10%的额定电压，串入电流表，用手缓慢转动转子。7.3 项目实训内容项目实训内容7.3.1 项目实训内容一项目实训内容一1项目实训描述本项目是电动机的拆卸及装配训练，这个工作在电动机的维修工作中是经常进行的。该项目的主要实训内容是进行对电动机拆卸、安装以及维护的训练，完成对电动机的检测。2项目实训要求(1)该项目实训包含三个方面内容：三相异步电动机的拆卸、装配和维护。(2)老师指导学生完成电动机的拆卸、安装及维护。步骤如下：电动机的拆卸。按前所述步骤和方法拆卸电动机，清理电动机各部分的积尘，清洗轴承和轴承盖并加润滑脂。电动机的装配。电动机的装配按拆卸的逆顺
50、序操作。电动机的维护。A.防尘维护。电动机的内部不允许有灰尘、泥土或其他杂屑侵入，有积尘或杂屑应及时进行清除。B.轴承维护。润滑是提高电动机使用年限的主要因素。对于运行中的电动机，应加有足够的润滑油，以减小轴承的磨损。电动机的定期测量。A.绝缘电阻的测量。先拆开三相绕组之间的连接片，然后用兆欧表测量三相异步电动机各相绕组之间以及各相绕组对外壳的绝缘电阻。B.直流电阻的测量。使用直流双臂电桥测量三相异步电动机各相绕组的直流电阻值。3项目所需设备、工具、材料项目所需设备、工具、材料见表7-9。4实训报告要求与考核标准1)实训报告要求整理实训操作结果，按标准写出实训报告。2)实训考核标准实训考核标准
